- 2021-05-24 发布 |
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文档介绍
【物理】2020届一轮复习人教版 功和能 课时作业
2020届一轮复习人教版 功和能 课时作业 1、下列表述中最符合实际情况的是（ ） A. 某高中同学做一次引体向上的上升过程中克服重力做功约为25J B. 将一个鸡蛋从胸前举过头顶，克服重力做功约为10J C. 篮球从2m高处自由下落到地面的过程中，重力做功的功率约为20W D. 某高中同学步行上楼时克服重力做功的功率约为10kW 2、如图所示，水平粗糙地面上的物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着，现以大小恒定的拉力拉绳的另一端，使物体从点由静止开始运动，若从点运动至点和从点运动至点的过程中拉力做的功分别为、，图中，且动摩擦因数处处相同，则在物体的运动过程中（ ） A. 摩擦力增大， B. 摩擦力减小， C. 摩擦力增大， D. 摩擦力减小， 3、把一物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度为h，若物体的质量为m，所受空气阻力大小恒为f，重力加速度为g。则在从物体抛出到落回抛出点的全过程中，下列说法正确的是：（ ） A． 重力做的功为mgh B． 重力做的功为2mgh C． 空气阻力做的功为零 D． 空气阻力做的功为-2fh 4、如图所示，质量皆为 m 的物块 A、B 用轻弹簧相连置于固定的倾角为的光滑斜面上，物块 B 与垂直于斜面的挡板 C 接触，物块 A 系一轻质细绳，细绳绕过斜面顶端的定滑轮另一端系一轻质挂钩，细绳与轻弹簧都与斜面平行，物块 A、B 保持静止。如果在挂钩上挂一重物 D，平衡时物块 B 恰不离开挡板。已知弹簧的劲度系数为 k，重力加速度为 g，如果某一瞬间剪断细线，则( ) A. 挂上重物 D 之前弹簧的压缩量为 B. 下滑过程中物块 A 机械能守恒 C. 重物 D 的质量为 D. 物块 A 下滑过程中的最大速度为 5、一个排球在A点被竖直抛出时动能为20J,上升到最大高度后，又回到A点，动能变为12J，设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，则（ ） A． 上升到最高点过程中，重力势能增加了20J B． 上升到最高点过程中，机械能减少了8J C． 从最高点回到A点过程中，克服阻力做功为8J D． 从最高点回到A点过程中，重力势能减少了16J 6、下列说法中正确的是 A． 受滑动摩擦力作用的物体，可能处于静止状态 B． 一对相互作用的作用力与反作用力所做的总功一定为零 C． 重力的反作用力可能为支持力，也可能为拉力 D． 静摩擦力的方向一定与物体速度方向在同一直线上 7、如图所示，在竖直面内固定有一半径为R的圆环，AC是圆环竖直直径，BD是圆环水平直径，半圆环ABC是光滑的，半圆环CDA是粗糙的。一质量为m小球（视为质点）在圆环的内侧A点获得大小为v0、方向水平向左的速度，小球刚好能第二次到达C点，重力加速度大小为g。在此过程中( ) A．小球通过A点时处于超重状态 B．小球第一次到达C点时速度为 C．小球第一次到达B点时受到圆环的弹力大小为 D．小球损失的机械能为 8、如图甲所示，固定斜面的倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以初速度v0沿斜面向上做匀减速运动，经过一段时间后又沿斜面下滑回到底端，整个过程小物块的v-t图象如图乙所示。下列判断正确的是( ) A．物体与斜面间的动摩擦因数 B．上滑过程的加速度大小是下滑过程的2倍 C．滑块沿斜面上滑的过程中机械能减少 D．滑块沿斜面下滑的过程中动能增加 9、水平面上做直线运动的A、B两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下逐渐停下来，图中a、b分别表示A、B的动能E和位移s的图象，下列说法中正确的是（ ） A．若A和B的质量相等，则A与地面的动摩擦因数一定比B的大 B．若A和B的质量相等，则A与地面的动摩擦因数一定比B的小 C．从某时刻动能相同到A、B停止运动过程中， A克服摩擦力做的功比B克服摩擦力做的功多 D．从某时刻动能相同到A、B停止运动过程中，A克服摩擦力做的功与B克服摩擦力做的功一样多 10、如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（ ） A． 圆环的机械能守恒 B． 弹簧弹性势能变化了 C． 圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零 D． 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先增大后减小 11、一弹性小球质量为m，距地面高度为h处以初速度v0竖直上抛，运动过程中所受空气阻力大小恒为f，与地面碰撞时能量损失不计，则直到它最后停在地面上重力做功为______ . 12、质量为m的物体（可看成质点）以某一速度冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体重力势能增加了________，摩擦力做功_________。 13、用200 N的拉力将地面上的一个质量为10 kg的物体提升20 m（重力加速度g取10 m/s2，空气阻力忽不计），物体被提高后具有的动能为__________J。 14、放在草地上质量为0.8kg的足球，被运动员甲以10m/s的速度踢出，则球的动能为 ______ J；当此球以5m/s的速度向运动员乙飞来时，又被运动员乙以5m/s的速度反向踢回，球的动能改变量为为 ______ J。 15、如图所示，倾角为坡道顶端距水平面高度质量的小物块（可视做质点）从坡道顶端由静止滑下，进人水平面上的滑道时无机械能损失。为使制动，將轻弹簧的一端固定在光滑水平滑道延长线处的墙上，另一端恰位于滑道的末端点。已知物块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度。求: (1)物块在刚接触弹簧的时的动能； (2)若物块能够被弹回到坡道上．则它能够上升的最大高度是多少。 16、一种以氢气为燃料的汽车质量m=2.0×103kg，发动机额定功率为80 kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的1/10。若汽车从静止开始匀加速运动，加速度的大小a=1.0m/s2，达到额定功率后，汽车保持功率不变又加速行驶800 m，此时获得最大速度，然后匀速行驶。取g=10m/s2，试求： (1)汽车的最大行驶速度 (2)汽车做匀加速运动所用的时间。 17、如图所示,曲面AB与半径r、内壁光滑的四分之一细圆管BC平滑连接于B点,管口B端切线水平,管口端正下方自立一根轻弹簧,轻弹簧一端固定,另一端恰好与管口C端齐平,质量为m的小球(可视为质点)在曲面上某点由静止释放,进入管口B端时,上管壁对小球的作用力mg. (1) 小球达到B点时的速度大小 (2)若释放点距B点高度为2r,求小球在曲面A上运动时克服阻力所做的功W1 (3)小球通过BC后压缩弹簧,压缩弹簧过程中弹簧性势能的最大值为E,求弹簧被压缩的最大形变量x 18、机场经常使用传送带和转盘组合完成乘客行李箱的传送，下图为机场水平传输装置的俯视图。行李箱从A处无初速放到传送带上，运动到B处后进入和传送带速度始终相等的匀速转动的转盘，并随转盘一起运动（无打滑）半个圆周到C处被乘客取走。已知A、B两处的距离L=10m，传送带的传输速度v=2.0m/s，行李箱在转盘上与轴O的距离R=4.0m, 已知行李箱与传送带之间的动摩擦因数μ1=0.1，行李箱与转盘之间的动摩擦因数μ2=0.4， g=10m/s2。 （1）行李箱从A处被放上传送带到C处被取走所用时间为多少？ （2）如果要使行李箱能最快到达C点，传送带和转盘的共同速度应调整为多大？ （3）若行李箱的质量均为15kg，每6s投放一个行李箱，则传送带传送行李箱的平均输出功率应为多大？ 19、如图所示，某货场需将质量为的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用光滑倾斜轨道SP、竖直面内弧形轨道PQ，使货物由倾斜轨道顶端距底端高度处无初速度滑下。两轨道相切于P，倾斜轨道与水平面夹角为，弧形轨道半径，末端切线水平。（不考虑货物与各轨道相接处能量损失，，，取）。 （1）求货物从S点到达P点所经历时间； （2）若货物到达弧形轨道末端Q时对轨道的压力为1200，求货物通过圆弧轨道阶段克服摩擦力所做的功； （3）货物经过P点时重力的功率。 20、如图所示，足够长的光滑水平桌面与长度L=5.4m 的水平传送带平滑连接，传送带右端与半径r= 0.5m的光滑半圆轨道相切，半圆的直径CE竖直。A、B两小物块的质量分别为mA=4kg、mB=2kg，物块之间压缩着一根轻弹簧并用细绳锁定。当A、B在桌面上向右运动的速度υ1＝1m/s时，细线断裂，弹簧脱离两物块后，A继续向右运动，并在静止的传送带上滑行了s=1.8m。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度g = 10m/s2。求 (1)细线断裂后，弹簧释放的弹性势能EP ； (2)若在物块A滑上传送带时，传送带立即以速度υ1＝1m/s逆时针匀速运动，求物块与传送带之间因摩擦产生的热量Q1； (3)若物块A滑仁传送带时，传送带立即以速度υ2顺时针匀速运动，为使A能冲上圆轨道，并通过最高点E，求υ2的取值范围，并作出物块与传送带之间因摩擦产生的热量Q2与υ2的关系图。（作图不需要推导过程，标示出关键点的横、纵坐标） 21、狗拉雪橇是人们喜爱的滑雪游戏．已知雪橇与水平雪道间的动摩擦因数μ=0.1，人和雪橇的总质量m=50kg．在游戏过程中狗用水平方向的力拉雪橇，使雪橇由静止开始运动．人和雪橇的动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示．(g=10m／s2)求： （1）雪橇在x=30m时的加速度； （2）在前40m位移过程中拉力对人和雪橇做的功． 22、如图所示，滑块从光滑曲面轨道顶点A由静止滑至粗糙的水平面的C点而停止．曲面轨道顶点离地面高度为H．滑块在水平面上滑行的距离为s。求: （1）滑块运动到B点的速度多大？ （2）滑块与水平面之间的摩擦因数μ？ （3）若使物体能从C点回到A点，至少应在C点给物体多大的初速度？ 23、某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律．实验装置示意图如下图一所示： (1)实验步骤： ①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平． ②用螺旋测微器测量挡光条的宽度，结果如上图二所示，由此读出＝________mm. ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离 ④将滑块移至光电门1左侧某处，待重物静止不动时，释放滑块，要求重物落地前挡光条已通过光电门2. ⑤从数字计时器(图一中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2. ⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出重物质量m. (2)用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式： ②滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1＝________和v2＝________. (3)已知当地(重力加速度为g)．如果在误差允许的范围内等式________ 成立 ，则可认为验证了机械能守恒定律．（用已测物理量字母表示） 24、某实验小组利用如图甲所示的装置探究弹簧弹性势能与形变量的关系，竖直悬挂的轻弹簧下端有一水平轻杆，可以推动竖直刻度尺边缘的指针。在弹簧下端轻绳套不挂钩码的情况下，调节铁架台使弹簧下端轻杆推动指针与刻度尺0刻度对齐。在轻绳套上挂钩码，由静止释放轻杆推动指针向下运动，可记录钩码运动到最低点指针对应的位置。已知钩码运动到最低点时符合2mg=kx (1)图乙为某次实验中指针的最低位置，其读数为_________cm。 (2)根据多次实验得出钩码质量m与指针读数x的图象如图丙所示，可知弹簧弹性势能EP与弹簧伸长量x关系为__________________(填“EP与x成正比”或“EP与x2成正比”)。 (3)由图丙可得弹簧的劲度系数为_________N/m。 参考答案 1、答案：C 【详解】高中的同学体重约60kg，在一次引体向上的过程中向上的位移约0.5m，则克服重力做的功：W=mgh=60×10×0.5=300J．故A错误；一个鸡蛋的质量约为50g=0.05kg，将一个鸡蛋从胸前举过头顶，位移约0.4m，克服重力做功约为：W=mgh=0.05×10×0.4=0.2J，故B错误；篮球的质量约0.6kg，篮球从2m高处自由下落到地面的过程中，重力做的功：W=mgh=0.6×10×2=12J，篮球下落的时间：，功率约为：，故C正确；高中的同学体重约60kg，楼层的高度约为3m，则高中同学步行上楼时，每秒钟向上的高度约为0.3m（两个台阶），每秒钟上楼克服重力做功：W=mgh=50×10×0.3=150J，功率：，故D错误。所以C正确，ABD错误。 2、答案：D 本题考查的是力做功的问题，从A点运动至B点和从B点运动至C点的过程中，拉力F虽然不变，但它与位移的夹角增大了，则该力做功减小了，BC选项错误；根据摩擦力，为绳与水平方向夹角，该角增大，f减小了，D正确； 3、答案：D 【详解】 A、物体被抛出到落回抛出点的全过程中，初末位置相同，高度差为零，所以重力做功为零；故A， B均错误. C、在上升的过程中，空气阻力做功为-fh，在下降的过程中，空气阻力做功为-fh，则整个过程中空气阻力做功为-2fh；故C错误，D正确. 故选D. 解决本题的关键知道重力做功与路径无关，由初末位置的高度差决定．阻力做功与路径有关． 4、答案：A 【详解】挂上重物 D 之前，对物体A：mgsinα=kx1，则弹簧的压缩量为，选项A正确；下滑过程中物块 A除重力做功外还有弹力和线的拉力做功，则机械能不守恒，选项B错误；挂上D重新平衡时，对ABD系统满足：，则重物 D 的质量为2msinα，选项C错误；当ABD系统处于平衡位置时，A的速度最大，此时弹簧的伸长量为 ，从开始到此位置，弹簧的弹性势能不变，则由动能定理：解得: ，选项D错误；故选A. 5、答案：D 【详解】 ACD，由于存在阻力做负功，机械能减小，在整个过程中机械能减小8J说明上下过程克服空气阻力做功各为4J，根据能量守恒可知，上升到最高点过程中，重力势能增加了16J，则下落过程中重力势能减小16J ,故AC错；D对； B、在整个过程中机械能减小8J说明上下过程机械能各减少了4J，故B错； 故选D 6、答案：A 【详解】 受滑动摩擦力作用的物体，可能处于静止状态，比如：物体在地面上滑行时，地面受到滑动摩擦力，而地面是静止的，故A正确。作用力与反作用力所做的功不一定一正一负，可能都做正功；则总功不一定为零，选项B错误；重力的反作用力不可能为支持力，也不可能为拉力，而是物体对地球的吸引力。故C错误。静摩擦力的方向不一定与物体运动方向在同一直线上，比如：贴着正在加速行驶的汽车车厢壁物体，物体的运动方向与静摩擦力方向不共线，故D错误。故选A。 考查滑动摩擦力存在与是否运动无关，掌握静摩擦力方向与速度无关，理解作用力与反作用力是同一性质力，注意作用力与反作用力所做的功之和不一定为零。 7、答案：ACD 【来源】【市级联考】广东省揭阳市2019届高三下学期第二次模拟考试理综物理试题 【详解】 A项：在A点受重力和支持力的合力提供向心力，即，解得：，故小球通过A点时处于超重状态，故A正确； B项：小球第一次到达C点的过程由动能定理得：，解得：，故B错误； C项：小球第一次到达B点的过程由动能定理得：，在B点由牛顿第二定律得：，解得：，故C正确； D项：设整个过程克服摩擦力做功为W，根据动能定理得：，刚好能第二次到达C点，则，由功能关系得：，解得：，故D正确。 8、答案：BD 【来源】【市级联考】辽宁省大连市2019届高三第二次模拟考试理综物理试题 【详解】 A.根据题意可知，上滑阶段，根据牛顿第二定律：，同理下滑过程：，联立解得：，A错误 B.上滑加速度：，下滑加速度：，所以上滑过程的加速度大小是下滑过程的2倍，B正确 C.联立：与两式，可得：，上滑过程中，机械能减小等于摩擦力做功：，C错误 D.根据动能定理得：，解得：，D正确 9、答案：AD 【来源】【百强校】江西省上饶市玉山县第一中学2018-2019学年高一下学期期中考试物理题 【详解】 A、B项：设物体的初动能为E0，图线斜率大小为K，则根据动能定理得：，得，所以，由图可知，，所以若A和B的质量相等，则A与地面的动摩擦因数一定比B的大，故A正确，B错误； C、D项：由动能定理，可知，从某时刻动能相同到A、B停止运动过程中，A克服摩擦力做的功与B克服摩擦力做的功一样多，故C错误，D正确。 10、答案：BC 【详解】 A、圆环沿杆滑下过程中，弹簧的拉力对圆环做功，圆环的机械能不守恒，故A错误. B、图中弹簧水平时恰好处于原长状态，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L，可得圆环下降的高度为h=L，根据系统的机械能守恒得：弹簧的弹性势能增大量为：EP=mgh=mgL，故B正确. C、当圆环所受合力为零时，速度最大，此后圆环继续向下运动，则弹簧的弹力增大，圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零，故C正确； D、根据圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，即圆环的重力势能与圆环的动能还有弹簧弹性势能三种能量总和守恒.在圆环下滑到最大距离的过程中，圆环的速度是先增大后减少，圆环的动能也是先增大后减少，那么圆环重力势能与弹簧弹性势能之和就应先减少后增大，故D错误． 故选：B、C 对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法．要注意圆环的机械能不守恒，圆环与弹簧组成的系统机械能才守恒. 11、答案：mgh 【来源】吉林省通化市辉南县第一中学2018-2019高一下学期第二次月考物理试题 【详解】 从初位置指向末位置的有向线段的长度为h，所以位移为h，物体下降的高度是h ，则重力做功为mgh； 12、答案：mgh； 【来源】上海市虹口区2019届高三下学期等级考试（二模)物理试题 【详解】 物体沿斜面上升，物体重力势能的增加量为：；由牛顿第二定律得：，解得：，摩擦力做功：； 答案为：mgh；； 13、答案：2000 【详解】 根据动能定理可知，拉力和重力的合力对物体做的功，等于物体动能的增量 即： 解得： 故本题答案为：2000J 14、答案：40J0J 【详解】 足球的动能为：；动能的该变量为：。 15、答案：(1) (2) 【分析】物块从静止下滑到斜面底端的过程中由动能定理求得物块在刚接触弹簧的时的动能；物块能够被弹回到坡道上，整个过程运用动能定理得出它能够上升的最大高度； 解：(1)物块从静止下滑到斜面底端的过程中由动能定理得: 得： （2）设返回时能够达到的高度为，由整个过程运用动能定理得： 得： 16、答案：（1）40m/s（2）20s 【来源】吉林省通化市辉南县第一中学2018-2019高一下学期第二次月考物理试题 【详解】 （1）设阻力大小为f，根据牛顿第二定律有：F-f=ma 当a=0时速度达到最大vm，此时牵引力等于阻力 即F=f=0.1mg，则由功率与速度的关系得： 解得：vm=40m/s （2）设汽车匀加速运动阶段结束时的速度为v1，则由牛顿第二定律得：F-f=ma 解得：F=4×103N 由P=Fv1，得v1=20m/s 设匀加速阶段的时间t1，则由匀变速直线运动规律得： 解得：t1=20s 17、答案：(1)；(2) W1=mgr；(3) 【来源】福建省厦门市翔安第一中学2018-2019学年高一下学期3月月考物理试题 【详解】 (1) 小球在B点受重力和轨道向下的压力，由合力提供向心力，可得： 据题可得：F=mg 解得：； (2) 小球从A滑到B，由动能定理有： 解得：W1=mgr； (3) 当弹簧的弹性势能最大时，小球的速度为0，小球运动到最低点, 对小球从B到最低点的过程，由机械能守恒定律可知： 解得： 18、答案：（1）12.28s（2）4m/s （3）10W 【来源】 广东省汕头市潮阳区第一中学等七校联合体2019届高三高考模拟理科综合物理试题 【详解】 （1）设行李箱质量为m，放在传送带上，先受到摩擦力而加速运动 根据牛顿第二定律：μ1mg=ma 速度时间关系为：v=at1 根据位移时间关系为： 可得：t1=2s，x=2m查看更多